ગ્લાસ કાર્બનના અનન્ય ગુણધર્મો અને એપ્લિકેશનોનું અન્વેષણ કરો

કાર્બન એ પ્રકૃતિના સૌથી સામાન્ય તત્વોમાંનું એક છે, જે પૃથ્વી પર જોવા મળતા લગભગ તમામ પદાર્થોના ગુણધર્મોને સમાવે છે. તે વિવિધ પ્રકારની કઠિનતા અને નરમાઈ, ઇન્સ્યુલેશન-સેમિકન્ડક્ટર-સુપરકન્ડક્ટરની વર્તણૂક, હીટ ઇન્સ્યુલેશન-સુપરકન્ડક્ટિવિટી અને પ્રકાશ શોષણ-સંપૂર્ણ પારદર્શિતા જેવી લાક્ષણિકતાઓની વિશાળ શ્રેણી દર્શાવે છે. આમાં, SP2 વર્ણસંકરતા ધરાવતી સામગ્રીઓ કાર્બન સામગ્રી પરિવારના મુખ્ય સભ્યો છે, જેમાં ગ્રેફાઇટ, કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ, ગ્રાફીન, ફુલરેન્સ અને આકારહીન ગ્લાસી કાર્બનનો સમાવેશ થાય છે.

ગ્રેફાઇટ અને ગ્લાસી કાર્બન સેમ્પલ

જ્યારે અગાઉની સામગ્રીઓ જાણીતી છે, ચાલો આજે ગ્લાસી કાર્બન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીએ. ગ્લાસી કાર્બન, જેને ગ્લાસી કાર્બન અથવા વિટ્રીયસ કાર્બન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે કાચ અને સિરામિક્સના ગુણધર્મોને બિન-ગ્રાફિક કાર્બન સામગ્રીમાં જોડે છે. સ્ફટિકીય ગ્રેફાઇટથી વિપરીત, તે આકારહીન કાર્બન સામગ્રી છે જે લગભગ 100% sp2-સંકર છે. ગ્લાસી કાર્બન નિષ્ક્રિય વાયુ વાતાવરણ હેઠળ, ફિનોલિક રેઝિન અથવા ફર્ફ્યુરીલ આલ્કોહોલ રેઝિન જેવા પુરોગામી કાર્બનિક સંયોજનોના ઉચ્ચ-તાપમાન સિન્ટરિંગ દ્વારા સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. તેના કાળા દેખાવ અને કાચ જેવી સરળ સપાટીએ તેને "ગ્લાસી કાર્બન" નામ આપ્યું.

1962 માં વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા તેના પ્રથમ સંશ્લેષણથી, ગ્લાસી કાર્બનની રચના અને ગુણધર્મોનો વ્યાપકપણે અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે અને કાર્બન સામગ્રીના ક્ષેત્રમાં તે એક ચર્ચાનો વિષય છે. ગ્લાસી કાર્બનને બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે: પ્રકાર I અને પ્રકાર II ગ્લાસી કાર્બન. પ્રકાર I ગ્લાસી કાર્બન 2000 °C થી નીચેના તાપમાને કાર્બનિક પૂર્વવર્તીમાંથી સિન્ટર કરવામાં આવે છે અને તેમાં મુખ્યત્વે રેન્ડમ લક્ષી કર્લ્ડ ગ્રાફીન ટુકડાઓનો સમાવેશ થાય છે. બીજી તરફ પ્રકાર II ગ્લાસી કાર્બન, ઊંચા તાપમાને (~2500°C) પર સિન્ટર કરવામાં આવે છે અને સ્વ-એસેમ્બલ ફુલરીન જેવી ગોળાકાર રચનાઓનું આકારહીન બહુસ્તરીય ત્રિ-પરિમાણીય મેટ્રિક્સ બનાવે છે (નીચેની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે).

ગ્લાસી કાર્બન સ્ટ્રક્ચર રિપ્રેઝન્ટેશન (ડાબે) અને હાઈ-રિઝોલ્યુશન ઈલેક્ટ્રોન માઈક્રોસ્કોપી ઈમેજ (જમણે)

તાજેતરના સંશોધનમાં જાણવા મળ્યું છે કે પ્રકાર II ગ્લાસી કાર્બન પ્રકાર I કરતાં વધુ સંકોચનક્ષમતા દર્શાવે છે, જે તેના સ્વ-એસેમ્બલ ફુલરીન જેવા ગોળાકાર માળખાને આભારી છે. થોડો ભૌમિતિક તફાવત હોવા છતાં, બંને પ્રકાર I અને પ્રકાર II ગ્લાસી કાર્બન મેટ્રિસિસ અનિવાર્યપણે અવ્યવસ્થિત વળાંકવાળા ગ્રાફીનથી બનેલા છે.

ગ્લાસી કાર્બનનો ઉપયોગ

ગ્લાસી કાર્બન અસંખ્ય ઉત્કૃષ્ટ ગુણધર્મો ધરાવે છે, જેમાં ઓછી ઘનતા, ઉચ્ચ કઠિનતા, ઉચ્ચ શક્તિ, વાયુઓ અને પ્રવાહી માટે ઉચ્ચ અભેદ્યતા, ઉચ્ચ થર્મલ અને રાસાયણિક સ્થિરતા, જે તેને ઉત્પાદન, રસાયણશાસ્ત્ર અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ જેવા ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે લાગુ પડે છે.

01 ઉચ્ચ-તાપમાન એપ્લિકેશન્સ

ગ્લાસી કાર્બન નિષ્ક્રિય ગેસ અથવા શૂન્યાવકાશ વાતાવરણમાં 3000 ° સે સુધીના તાપમાનનો સામનો કરીને ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર દર્શાવે છે. અન્ય સિરામિક અને ધાતુના ઉચ્ચ-તાપમાન સામગ્રીથી વિપરીત, ગ્લાસી કાર્બનની શક્તિ તાપમાન સાથે વધે છે અને બરડ બન્યા વિના 2700K સુધી પહોંચી શકે છે. તે નીચા દળ, ઓછી ગરમીનું શોષણ અને નીચું થર્મલ વિસ્તરણ પણ ધરાવે છે, જે તેને થર્મોકોપલ પ્રોટેક્શન ટ્યુબ, લોડિંગ સિસ્ટમ્સ અને ભઠ્ઠીના ઘટકો સહિત વિવિધ ઉચ્ચ-તાપમાન એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય બનાવે છે.

02 કેમિકલ એપ્લિકેશન્સ

તેના ઉચ્ચ કાટ પ્રતિકારને લીધે, ગ્લાસી કાર્બનનો રાસાયણિક વિશ્લેષણમાં વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે. ગ્લાસી કાર્બનમાંથી બનેલા સાધનો પ્લેટિનમ, સોનું, અન્ય કાટ-પ્રતિરોધક ધાતુઓ, ખાસ સિરામિક્સ અથવા ફ્લોરોપ્લાસ્ટિક્સમાંથી બનેલા પરંપરાગત પ્રયોગશાળા ઉપકરણ કરતાં ફાયદા આપે છે. આ ફાયદાઓમાં તમામ ભીના વિઘટન એજન્ટો સામે પ્રતિકાર, કોઈ મેમરી અસર (તત્વોનું અનિયંત્રિત શોષણ અને શોષણ), વિશ્લેષણ કરાયેલા નમૂનાઓનું કોઈ દૂષણ, એસિડ અને આલ્કલાઇન પીગળવાની પ્રતિકાર અને બિન-છિદ્રાળુ કાચની સપાટીનો સમાવેશ થાય છે.

03 ડેન્ટલ ટેકનોલોજી

કિંમતી ધાતુઓ અને ટાઇટેનિયમ એલોયને પીગળવા માટે દાંતની તકનીકમાં સામાન્ય રીતે ગ્લાસી કાર્બન ક્રુસિબલ્સનો ઉપયોગ થાય છે. તેઓ ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા, ગ્રેફાઇટ ક્રુસિબલ્સની સરખામણીમાં લાંબુ આયુષ્ય, પીગળેલી કિંમતી ધાતુઓને સંલગ્નતા નહીં, થર્મલ શોક પ્રતિકાર, તમામ કિંમતી ધાતુઓ અને ટાઇટેનિયમ એલોયને લાગુ પાડવા, ઇન્ડક્શન કાસ્ટિંગ સેન્ટ્રીફ્યુજીસમાં ઉપયોગ, પીગળેલી ધાતુઓ પર રક્ષણાત્મક વાતાવરણનું સર્જન, જેવા ફાયદા આપે છે. અને પ્રવાહની જરૂરિયાતને દૂર કરવી.

ગ્લાસી કાર્બન ક્રુસિબલ્સનો ઉપયોગ ગરમી અને ગલનનો સમય ઘટાડે છે અને મેલ્ટિંગ યુનિટના હીટિંગ કોઇલને પરંપરાગત સિરામિક કન્ટેનર કરતાં નીચા તાપમાને કામ કરવાની મંજૂરી આપે છે, જેનાથી દરેક કાસ્ટિંગ માટે જરૂરી સમય ઘટે છે અને ક્રુસિબલનું જીવનકાળ લંબાય છે. તદુપરાંત, તેની બિન-ભીની ક્ષમતા સામગ્રીના નુકસાનની ચિંતાઓને દૂર કરે છે.

04 સેમિકન્ડક્ટર એપ્લિકેશન્સ

ગ્લાસી કાર્બન, તેની ઉચ્ચ શુદ્ધતા, અસાધારણ કાટ પ્રતિકાર, કણોનું નિર્માણ, વાહકતા અને સારા યાંત્રિક ગુણધર્મોની ગેરહાજરી સાથે, સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદન માટે એક આદર્શ સામગ્રી છે. ગ્લાસી કાર્બનમાંથી બનાવેલ ક્રુસિબલ્સ અને બોટનો ઉપયોગ બ્રિજમેન અથવા ઝોક્રાલસ્કી પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને સેમિકન્ડક્ટર ઘટકોના ઝોન મેલ્ટિંગ, ગેલિયમ આર્સેનાઇડનું સંશ્લેષણ અને સિંગલ ક્રિસ્ટલ વૃદ્ધિ માટે કરી શકાય છે. વધુમાં, ગ્લાસી કાર્બન આયન ઈમ્પ્લાન્ટેશન સિસ્ટમમાં ઘટકો તરીકે અને પ્લાઝ્મા ઈચિંગ સિસ્ટમ્સમાં ઈલેક્ટ્રોડ્સ તરીકે સેવા આપી શકે છે. તેની ઉચ્ચ એક્સ-રે પારદર્શિતા પણ ગ્લાસી કાર્બન ચિપ્સને એક્સ-રે માસ્ક સબસ્ટ્રેટ માટે યોગ્ય બનાવે છે.

નિષ્કર્ષમાં, ગ્લાસી કાર્બન અસાધારણ ગુણધર્મો પ્રદાન કરે છે જેમાં ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર, રાસાયણિક જડતા અને ઉત્કૃષ્ટ યાંત્રિક કામગીરીનો સમાવેશ થાય છે, જે તેને વિવિધ ઉદ્યોગોમાં વિશાળ શ્રેણીના કાર્યક્રમો માટે યોગ્ય બનાવે છે.

કસ્ટમ ગ્લાસ કાર્બન ઉત્પાદનો માટે સેમિસેરાનો સંપર્ક કરો.
ઈમેલ:sales05@semi-cera.com